تحریک لحظه‌ای مغز بوسیله ایمپلنت هوشمند

یک مطالعه راهنمای قابل توجه نشان می‌دهد که چگونه یک ایمپلنت می‌تواند به طور خاص بخش‌هایی از مغز را برای بهبود عملکرد شناختی تحریک کند. این ایمپلنت در لحظه نشانه‌های زیستی نقص شناختی را حس می‌کند و در پاسخ به آن‌ها مناطق خاصی از مغز را تحریک می‌کند.

کد خبر: ۱۲۶۲۸۵۲

تاریخ: ۱۲ آبان ۱۴۰۰ - ۱۷:۵۰

به گزارش خبرگزاری دانا و به نقل از نیواطلس، این مطالعه جدید که در مجله‌ی "Nature Biomedical Engineering" منتشر شده است نقطه عطف سال‌ها تحقیق بر بخش‌های مسئول عملکرد شناختی در مغز است. نقص کنترل شناختی در برخی از افرادی که از اختلالات روانی مانند افسردگی و وسواس رنج می‌برند، ایجاد می‌شود.

"آلیک ویج"(Alik Widge) از دانشکده پزشکی "مینه‌سوتا"می‌گوید که دشواری در تغییر یک فکر به فکر دیگر، ویژگی اصلی بسیاری از بیماری‌های روانی است.

او افزود: برای مثال بیماری که از افسردگی رنج می‌برد، نمی‌تواند افکار منفی را رها کند. از آنجا که این موضوع بسیار در بیماری‌های روانی اهمیت دارد، یافتن راهی برای بهبود آن می‌تواند روشی قدرتمند برای درمان این بیماری‌ها باشد.

در مطالعه‌ای که "ویج" و همکارانش در سال ۲۰۱۹ انجام دادند مشخص شد که تحریک کپسول داخلی شکمی، مخطط شکمی(VCVS) که منطقه‌ای در مغز است می‌تواند به بهبود کنترل شناختی مغز کمک کند. این تحقیقات نه تنها تاثیر تحریک این منطقه از مغز بر بهبود کنترل شناختی را نشان داد بلکه در آن نشانگرهای زیستی عصبی خاصی مشاهده شد که به پیشرفت بالینی ارتباط دارند.

با استفاده از آن تحقیقات محققان الگوریتمی ایجاد کردند که می‌تواند در لحظه بروز مشکل در کنترل شناختی مغز را تشخیص دهد. هنگامی این مشکل توسط سیستم تشخیص داده می‌شود، تحریک‌های الکتریکی کوچکی به مناطق تحریک کپسول داخلی شکمی، مخطط شکمی وارد می‌شود و عملکرد کنترل شناختی مغز بهبود می‌یابد.

"ویج" توضیح می‌دهد: این سیستم قادر به درک فعالیت مغز است و هنگامی که بیماری دچار مشکل می‌شود با تحریک الکتریکی به گذر او از این مرحله کمک می‌کند. مثالی که من معمولا برای توضیح آن استفاده می‌کنم دوچرخه برقی است. هنگامی که دوچرخه‌سوار در پدال زدن دچار مشکل می‌شود، دوچرخه این موضوع را می‌فهمد و آن را تقویت می‌کند. ما نمونه‌ای مشابه برای عملکرد مغزی انسان ساخته‌ایم.

در این مطالعه ۱۲ فرد که به دلیل صرع تحت عمل جراحی قرار داشتند، مورد آزمایش قرار گرفتند. برخی از بیماران گزارش کردند که این تحریک عصبی به از بین رفتن نشانه‌های اضطراب کمک کرده است اما "ویج" خاطرنشان کرد که این مطالعه تنها بر بهبود کنترل شناختی تمرکز دارد و قبل از آغاز آزمایش‌های بالینی این نوع ایمپلنت تهاجمی بر افرادی که به اضطراب شدید مبتلا هستند، تحقیقات بیشتری باید انجام شود.

او می‌گوید: هنوز مطالعات زیادی باید انجام شود و واضح است که این درمان برای همه‌ی انواع افسردگی، اضطراب و وسواس مناسب نیست اما ما فکر می‌کنیم که قدم بزرگ رو به جلو در جهت ایجاد مکانیزم‌های مبتنی بر تحریک عمیق مغزی است.

این یک آزمایش بالینی نبوده است اما بهبود کنترل شناختی به رهایی برخی از بیماران مبتلا به اضطراب شدید از گفتگوی درونی اضطرابی کمک کرده است.

این تحقیقات از اولین تحقیقاتی است که نشان می‌دهد ایمپلنت مغزی که در لحظه نقص شناختی را می‌فهمد و به آن پاسخ می‌دهد می‌تواند به بازسازی فعالیت طبیعی اعصاب کمک کند.

این نوع ایمپلنت‌ها به عنوان سیستم "حلقه بسته"(closed-loop) شناخته می‌شوند و فعالیت آن مشابه برخی از ضربان‌سازهای قلب است که در پاسخ به عملکرد نامناسب قلب، تحریک الکتریکی ایجاد می‌کنند.

از این نوع سیستم‌ها در گذشته برای تشخیص و درمان صرع استفاده می‌شد اما چالشی که محققان با آن روبرو هستند عدم وجود نشانگرهای زیستی مشخص برای بیماری‌هایی مثل افسردگی و اضطراب است.

این تحقیقات جدید نشان می‌دهد که نقص کنترل شناختی در میان بسیاری از بیماری‌های روانی رایج است. این نقص به راحتی با استفاده از تست کنترل شناختی قابل اندازه‌گیری است و علائم الکتروفیزیولوژیک واضحی وجود دارند که نشان از این نقص دارند. "ویج" و گروهش معتقدند که این نوع درمان می‌تواند برای بسیاری از بیماری‌های روانی مناسب باشد.